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  • 已知函數(shù)f(x)=x3+(a+1)x2+ax-2,曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線在x軸上的截距為7/11. (Ⅰ)求實數(shù)a的值; (Ⅱ)證明:當(dāng)k<1時,曲線y=f(x)與y=(k-1)ex+2x-2有唯一公共點.

    已知函數(shù)f(x)=x3+(a+1)x2+ax-2,曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線在x軸上的截距為
    7
    11

    (Ⅰ)求實數(shù)a的值;
    (Ⅱ)證明:當(dāng)k<1時,曲線y=f(x)與y=(k-1)ex+2x-2有唯一公共點.
    數(shù)學(xué)人氣:190 ℃時間:2019-10-24 03:28:30
    優(yōu)質(zhì)解答
    (Ⅰ)函數(shù)f(x)=x3+(a+1)x2+ax-2的導(dǎo)數(shù)f′(x)=3x2+2(a+1)x+a,
    即有f′(1)=3a+5,切線斜率為3a+5,
    f(1)=2a,切點為(1,2a),
    則曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程為:y-2a=(3a+5)(x-1).
    令y=0則x=
    a+5
    3a+5
    ,由
    a+5
    3a+5
    =
    7
    11
    ,解得a=2;
    (Ⅱ)證明:由題意要證:當(dāng)k<1時,曲線y=f(x)與y=(k-1)ex+2x-2有唯一公共點,
    即要證x3+3x2+(1-k)?ex=0在k<1時有唯一解.
    設(shè)g(x)=x3+3x2+(1-k)?ex,
    由于1-k>0,則g(x)>x3+3x2=x2(x+3),
    ①當(dāng)x≥-3時,g(x)>x2(x+3)≥0,則g(x)在x≥-3時無零點;
    ②當(dāng)x<-3時,g′(x)=3x2+6x+(1-k)?ex>3x2+6x=3x(x+2)>0,
    則g(x)在x<-3時單調(diào)遞增.而g(-3)=(1-k)?e-3>0,
    由于ex<e-3,則(1-k)?ex<(1-k)?e-3,
    g(x)=x3+3x2+(1-k)?ex<x3+3x2+
    1?k
    e3
    <x3+3x2+1-k,
    設(shè)h(x)=x3+3x2+1-k,由于k-1<0,取x=k-4<-3,
    則h(x)=h(k-4)=(k-4)3+3(k-4)2+1-k,
    即h(k-4)=(k-4)2[(k-4)+3]+1-k=(k-1)[(k-4)2-1]<0,
    即存在x=k-4,使得g(x)<h(x)<0,
    故存在x0∈(k-4,-3),有g(shù)(x0)=0,
    綜上,當(dāng)k<1時,曲線y=f(x)與y=(k-1)ex+2x-2有唯一公共點.
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